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IRUCAA@TDC : 顔面非対称のX線CT3次元画像診断における距離計測の信頼性

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(1)Title Author(s) Journal URL. 顔面非対称のX線CT3次元画像診断における距離計測 の信頼性 高根, ユミ; 一色, 泰成; 西川, 慶一 歯科学報, 101(12): 1195-1206 http://hdl.handle.net/10130/549. Right. Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/.

(2) 1 1 9 5. ―――― 原. 著 ――――. 顔面非対称の X 線 CT3次元画像診断における 距離計測の信頼性 高 根 ユ ミ. 一 色 泰 成. 東京歯科大学大学院歯学研究科 歯科矯正学講座 (指導:山口秀晴 教授) 西. 川. 慶. 一. 東京歯科大学歯科放射線学講座 (2 0 0 1年1 0月2 3日受付) (2 0 0 1年1 2月2 6日受理). 抄 録:本研究では,顔面非対称者を対象に,X線 CT3次元画像情報を用いて作成した多断面再 構成(multi−planner reconstruction ; MPR) 像と従来の正面セファログラム上で左右の同一計測点 間の距離を計測し,左右差の検出能について比較した。さらに,距離計測の再現性を比較するた め,計測値の計測者間一致度および計測者内一致度について検討した。その結果,X線 CT3次元 画像情報を用いて作成した正面 MPR 像は,従来の正面セファログラムに比べて,左右差の検出能 に優れ,計測の再現性についても優れていた。したがって,X線 CT3次元画像診断は,顔面非対 称者の形態を正確に分析し,変形の状態把握および治療方針を確立するために有用であると結論づ けられた。 キーワード:顔面非対称,X線 CT,検出能,計測者間一致度,計測者内一致度. 緒. 言. ず,セファログラムの拡大率はすべての計測部位. 骨格的に異常を伴う顎顔面変形症に対して,そ. で均一ではなく4),セファログラムは2次元投影. の変形状態を3次元的に把握することは外科的矯. 画像であるため,種々の構造物が重複し,計測点. 正治療を実施する上で重要である。画像検査法と. の特定が困難な場合がある5)。さらに,正面写真. しては,従来から頭部X線規格撮影が用いられて. では撮影時の頭位が画像に大きく影響する6),7)。. いる1)が,これによって得られるセファログラム. このようなセファログラムの欠点を補い,骨格形. は2次元画像である。このために,顎顔面形態の. 態の3次元的分析をより正確に行うための試みも. 前後的および垂直的特徴を側面セファログラム. なされている8)∼12)が,十分とは言い難い。. 2). で,左右非対称性を正面 および軸位セファログ 3). ラム で分析することによって,3次元解析と同. 近年,高速螺旋走査型X線 CT,さらに多列検 出器型X線 CT が開発され,3次元画像情報を容. 様の評価が行われている。しかし,このセファロ. 易に得ることが可能になった。このX線 CT3次. グラムによる分析にはいくつかの欠点がある。ま. 元画像情報を利用すれば,セファログラムの欠点 である拡大率の不均一,構造物の重複,撮影時の. 別刷請求先:〒2 6 1−8 5 0 2 千葉市美浜区真砂1−2−2 東京歯科大学歯科矯正学講座 高根ユミ. 頭位による画像への影響をすべて解消することが でき,顎顔面形態の3次元的な把握をより正確に. ― 41 ―.

(3) 1 1 9 6. 高根, 他:顔面非対称の X 線 CT3次元画像の距離計測. 行うことが可能になると期待される。本研究で. た。被検者の正中矢状平面および咬合平面が床に. は,この点を明らかにすることを目的として,顔. 対して垂直になるように頭部を固定し,中心咬合. 面非対称者を対象に,X線 CT3次元画像情報を. 位でスパイラル撮影を行った。撮影条件は,管電. 用いて作成した正面セファログラムと同様の多断. 圧120kV,管 電 流150mA,ス キ ャ ン 速 度0. 75秒. 面 再 構 成(multi−planner. ;. /回転,寝台移動速度3mm/秒,コリメーショ. MPR)像と従来の正面セファログラム上で左右の. ン1mm×4列,ガ ン ト リ の 傾 斜 角 度0度 と し. 同一計測点間の距離を計測し,左右差の検出能に. た。そして,再構成スライス厚1. 25mm,再構成. ついて比較した。また,距離計測の再現性を比較. スライス間隔1. 0mm で連続スライス画像を 得. するため,計測値の計測者間一致度および計測者. た。得られたすべての画像データを DICOM(Digi-. 内一致度について検討し, 計測の信頼性を調査した。. tal Imaging and Communication in Medicine)形. reconstruction. 式で光磁気ディスクに保存し,DOS/V パーソ 研. 究. 方. 法. ナルコンピュータに取り込んで MPR 像を作成し た。MPR 像の作成には,各種計測機能を有する. 1.対象 対象は,東京歯科大学千葉病院矯正科に来院し た顔面非対称を伴う顎顔面変形症患者のうち,外. DICOM ビューワソフト ExaVison Lite(ザイオソ フトウェア,東京)を使用した。. 科的矯正治療が必要であると診断され,精査のた. 正面セファログラムは,X線装置 DHF−155H. めに患者の同意を得て,X線 CT 撮影を行った男. (日立,東京) と専用の頭部固定装置を用いて得. 性3名,女性2名の計5名とした。. た。被検者のフランクフルト平面が床と平行にな. 表1に,被検者の年齢および顔面写真上で計測. るように頭部を固定し,中心咬合位で撮影した。. したオトガイの偏位角度を示す。被検者は,左右. 焦点−被検者中央間距離は150cm,焦点−フィル. 内眼角の中点を通る垂線とオトガイ点との角度が. 5kV,管電流は1 00 ム間距離は165cm,管電圧は8. 3. 0度以上のものを選出し,絶対値平均では, 4. 2度. mA,照射時間は3 20msec とした。なお,撮影に. であった。偏位角度は偏位方向が正中線に対して. はコンピューテッドラジオグラ フ ィ シ ス テ ム. 左方の場合を+,右方の場合を−として表した。. FCR7000D(富士メディカルシステム,東京) を使. 被検者としては,骨代謝に影響を及ぼす全身疾. 用した。得られた画像情報をセファログラム分析. 患,顔面骨骨折あるいは矯正歯科治療の既往がな. に最適な条件で画像処理した後,レーザーイメー. く,中切歯から第二大臼歯まで左右側ともに欠如. (富士メディカルシステ ジプリンタ CR−LP414. 歯を認めない思春期後期以降のものを選択した。. ム,東京)を用いて実寸大で出力した。フィルム. 2.撮影装置と撮影条件. には専用の CR780 (富士メディカルシステム,東. X線 CT 装置には,SOMATOM Plus4VolumeZoom(Siemens,. Erlangen,. 京)を使用した。. Germany)を使用し 表1 性. 症例1 症例2 症例3 症例4 症例5 平均. 被検者の年齢. 別. 男性 女性 男性 男性 女性. 年. 齢. 偏位角度(度). 1 6歳3ヵ月 1 9歳1 0ヵ月 2 6歳6ヵ月 2 6歳8ヵ月 2 8歳8ヵ月. −3. 0 +3. 5 −4. 0 −4. 0 −6. 5. 2 3歳7ヵ月. |4. 2|. ― 42 ―.

(4) 歯科学報 表2. Vol.1 0 1,No.1 2(2 0 0 1). 1 1 9 7. 距離計測における計測点と計測項目. 計測点. ZL,ZR 頬骨前頭縫合の内側で眼窩との交点。ZL は,ZR は右側。 JL,JR 頬隆起上の点で上顎骨の粗面と頬骨突起との交点。JL は左側,JR は右側。 AG,GA 抗下顎隆起の側方下縁。AG は左側,GA は右側。 A6,6A 上顎第一大臼歯の頬面最膨隆部より咬合平面に下ろした垂線の足。A6は左側,6A は右側。 B6,6B 下顎第一大臼歯の頬面最膨隆部より咬合平面に下ろした垂線の足。B6は左側,6B は右側。. 計測項目. ! " # $. Molar Relation 咬合平面に沿って計測した上下顎第一大臼歯頬面最膨隆部間の距離。 Maxillo−Mandibular Width 上顎(頬隆起) と顔面平面との距離。 Molar to Jaw 下顎第一大臼歯の頬面最膨隆部から JL−AG, JR−GA 大臼歯への垂直距離。 Occlusal Plane Tilt 左右上顎第一大臼歯における咬合平面の高さの相違。頬骨前頭縫合平面までの距離。. 3.距離計測. 2)計測項目 正面セファログラムのための Ricketts 分析法13). 1)計測者 計測者は,東京歯科大学歯科矯正学講座に所属. を参考にして,表2に示す5つの計測点を設定. する経験年数3∼5年の歯科医師10名とした。計. し,4つの項目を計測対象とした。図1に,この. 測に先立って,計測点の設定法や計測方法につい. 計測点と計測項目を図示する。咬合平面は左右上. て説明し,十分に計測の練習をさせた。. 顎第一大臼歯頬側咬頭頂を結んだ線,顔面平面は. 図1. 計測点および計測項目 ― 43 ―.

(5) 1 1 9 8. 高根, 他:顔面非対称の X 線 CT3次元画像の距離計測. 図2. 正面 MPR 像での右側 molar r の計測手順 (!を除く横軸スケールの1目盛りは2. 0mm に相当). !咬合平面の設定 "咬合平面と直交する上顎大臼歯頬面最膨隆部への接線の設定 #咬合平面と直交する下顎大臼歯頬面最膨隆部への接線の設定 $接線間距離の計測. 頬骨前頭縫合と抗下顎角隆起の側方下縁を結んだ. ながら,正面像の観察角度を調整し,正面セファ. 左右の線(ZL−AG,ZR−GA)とした。頬骨前頭. ログラムと同じ方向からみた前額断と類似の像を. 縫合平面は左右の頬骨前頭縫合を結んだ線 (ZL−. 得た。すなわち,左 右 の 眼 窩 骨 縁 最 下 点(orbi-. ZR)とした。以下,Molar Relation は molarrと,. tale)と左の外耳孔上縁(porion)の3点より定義さ. Maxillo−Mandibular Width は max and mand. れるフランクフルト平面14),さらにナジオン(N),. と,Molar to Jaw は m to jaw と,Occlusal Plane. バジオン (ba),イニオン%の3点で定義される. Tilt は occlusal と略す。. 正中矢状平面14)が観察方向と平行になるように調. 3)計測方法. 整し,前額断面上で計測した。その際,正面 MPR. X線 CT3次元画像情報を用いて正面セファロ. 像の表示断面を適宜変更し,各計測点を特定して. グラム と 同 様 の MPR 像(以 下,正 面 MPR 像 と. 通常のセファログラム分析と同様の手続きで距離. 略す) を得るために,まず,顔面部を正面方向,. 計測を行った。図2に,一例として右側の molar. 側面方向,軸位方向から見た3種類の MPR 像を. r についての計測手順を示す。まず,作図機能を. 作成した。次に,側面像と軸位像上に表示される. 用いて,咬合平面に相当する直線を引いた。次. 正面像の表示位置を示す十字カーソルを参考にし. に,上顎大臼歯頬面の最膨隆部を特定し,これに対. ― 44 ―.

(6) 歯科学報 表3. Vol.1 0 1,No.1 2(2 0 0 1). 1 1 9 9. 正面 MPR 像による距離計測値の平均値,標準偏差(SD) ,左右平均値の差,および左右平均値間の有意差検 定の結果 左側. 被検者1. 被検者2. 被検者3. 被検者4. 被検者5. 右側. 平均値 (mm). SD (mm). 平均値 (mm). SD (mm). 3. 3 1 7. 0 9. 1 7 2. 3 1. 0 1 5. 5 1 0. 5 7 2. 0 4. 9 1 1. 6 1 5. 2 7 2. 7 2. 2 1 6. 8 1 1. 4 7 3. 7 4. 9 1 7. 9 5. 1 7 2. 0. 0. 7 1. 7 2. 4 1. 0 0. 2 0. 8 0. 5 0. 5 0. 8 0. 7 0. 8 0. 7 0. 9 2. 0 1. 9 1. 1 0. 6 2. 0 1. 1 0. 8. 1. 2 1 6. 0 1 0. 6 7 0. 0 4. 9 9. 9 1 4. 4 7 5. 6 1. 4 1 3. 6 6. 9 7 3. 8 1. 0 1 2. 5 1 0. 0 7 2. 3 1. 4 1 2. 3 1 3. 3 7 6. 7. 0. 6 1. 3 2. 3 1. 0 0. 4 0. 6 1. 2 0. 9 0. 6 0. 8 0. 5 0. 4 0. 7 0. 9 1. 8 1. 3 0. 5 1. 0 2. 5 0. 9. molar r max and mand m to jaw occlusal molar r max and mand m to jaw occlusal molar r max and mand m to jaw occlusal molar r max and mand m to jaw occlusal molar r max and mand m top jaw occlusal. *. :p<0. 0 5. する接線を咬合平面と直交するように引いた。同. 左右平均値の差 有意差検定の (mm). 結果(p値). 2. 0 1. 0 −1. 5 2. 2 −3. 9 5. 5 −3. 9 −3. 7 3. 5 −2. 1 8. 3 −1. 1 1. 3 4. 3 1. 4 1. 5 3. 5 5. 7 −8. 2 −4. 7 **. :p<0. 0 1. *** − − *** *** *** *** *** *** *** *** *** ** ** − ** *** ** *** *** ***. :p<0. 0 0 1. StatView for Windows Version 4. 54 (Abacus. 様に,下顎大臼歯頬面最膨隆部への接線を引き,. Concepts, Berkeley, CA, USA)を用いた。. 距離計測機能を用いて両接線間の距離を計測した。. 5.計測者間一致度 第1回目の計測値を用いて,各被検者の各計測. 正面頭部X線規格写真(以下,正面セファロと 15). 5mm 芯の 略す)については,通法 に従い太さ0.. 項目の左右それぞれについて,異なる計測者によ. 鉛筆でトレースを行った後,最小読取値が0. 05. る計測値の差を算出した。計測者の組合せは45通. mmのノギス (三豊, 東京) を用いて距離を計測した。. りとなるため,4 5個の差のデータを得た。そし. このような計測を2週間以上の間隔をおいて,. て,すべての被検者による2 25個の差のデータを. 各計測者に2度ずつ行わせた。. 基に,各計測項目の左右それぞれについての差の. 4.左右差の検出能. 平均値と標準偏差を求め,さらに正面 MPR 像と. 正面 MPR 像,正面セファロのそれぞれで得た. 正面セファロとの間でt検定を行った。この差が. 10名の計測者による第1回目の距離計測値を用い. 小さいほど計測者間一致度が高いと判定した。こ. て,各計測項目に対する左右の平均値と標準偏差. の計測項目別の比較とともに,すべての差のデー. を算出するとともに,t検定により左右の有意差. タを用いて全体的な比較も行った。. を調べた。そして,p値を基に,正面 MPR 像と. 6.計測者内一致度. 正面セファロでの左右差の検出能を各被検者の計. 同一計測者による第1回目と第2回目の計測値. 測項目ごとに比較した。統計解析ソフトには,. を用いて,各被検者の各計測項目の左右それぞれ. ― 45 ―.

(7) 1 2 0 0 表4. 高根, 他:顔面非対称の X 線 CT3次元画像の距離計測 正面セファロによる距離計測値の平均値,標準偏差(SD) ,左右平均値の差,および平均値間の有意差検定. 左側. 被検者1. 被検者2. 被検者3. 被検者4. 被検者5. 右側. 平均値 (mm). SD (mm). 平均値 (mm). SD (mm). 2. 1 1 5. 0 7. 8 7 6. 4 0. 7 1 4. 8 9. 0 7 6. 4 1. 6 8. 7 9. 7 8 1. 5 2. 5 1 4. 1 1 2. 8 8 3. 5 3. 2 1 8. 7 1 0. 1 7 9. 1. 0. 8 1. 0 1. 0 0. 9 0. 4 2. 3 2. 0 2. 4 1. 7 1. 3 1. 7 2. 8 0. 7 2. 8 1. 4 2. 4 0. 9 2. 4 2. 5 2. 7. 0. 2 1 4. 2 7. 6 7 6. 5 3. 6 1 0. 4 1 1. 6 7 0. 1 1. 2 1 4. 8 8. 6 8 1. 1 1. 3 1 1. 3 1 2. 3 8 2. 6 0. 6 1 4. 3 1 2. 0 7 8. 2. 1. 7 1. 3 3. 3 0. 7 1. 4 3. 9 4. 1 2. 7 1. 8 2. 3 3. 2 3. 4 0. 4 1. 8 1. 9 2. 2 1. 0 2. 2 1. 9 4. 2. molar r max and mand m top jaw occlusal molar r max and mand m top jaw occlusal molar r max and mand m top jaw occlusal molar r max and mand m top jaw occlusal molar r max and mand m top jaw occlusal. *. :p<0. 0 5. について,その差を算出した。計測者は10名であ. 左右平均値の差 有意差検定の (mm). 結果(p値). 1. 9 0. 8 0. 2 −0. 1 −2. 9 4. 4 −2. 6 6. 3 0. 5 −6. 1 1. 1 0. 4 1. 3 2. 8 0. 4 5 0. 9 2. 5 4. 4 −1. 9 0. 9 **. :p<0. 0 1. ** − − − ** ** * *** * *** − − *** *** − * *** *** − − ***. :p<0. 0 0 1. 面セファロでともに有意差がみられ,両者で同方. るため,10個の差のデータを得た。そして,すべ. 向の偏位が認められたのは,被検者5名による全. ての被検者による50個の差のデータを基に,各計. 20項目中11項目であった。そのうち6項目では正. 測項目の左右それぞれについての差の平均値と標. 面 MPR 像のp値が低く,2項目は同等で,3項. 準偏差を求め,正面 MPR 像と正面セファロとの. 目は正面セファロのp値が低かった。ともに有意. 間でt検定を行った。この差が小さいほど計測者. 差がみられ,偏位方向が逆であったのは被検者2. 内一致度が高いと判定した。この計測項目別の比. の occlusal のみであった。正面 MPR 像でのみ有. 較とともに,すべての差のデータを用いて全体的. 意差がみられたのは5項目で,そのうち被検者3. な比較も行った。. と5の m to jaw の2項 目 で は 偏 位 方 向 が 一 致 し,被検者1,3,5の occlusal の3項目では一. 研. 究. 結. 果. 致しなかった。この3項目については,左右平均. 1.左右差の検出能. 値の差の絶対値は,正面 MPR 像では1. 1∼4. 7mm. 表3に正面 MPR 像による距離計測値の平均値. であったが,正面セファロではすべて1mm 未満. と標準偏差,左右平均値の差,および左右平均値. であった。正面セファロでのみ有意差がみられた. 間のp値を示す。左右平均値の差は,左側の平均. 項目は1つもなかった。正面 MPR 像と 正 面 セ. 値より右側の平均値を減じて算出した。表4は正. ファロでともに有意差がみられなかったのは3項. 面セファロによる結果である。正面 MPR 像と正. 目で,そのうち2項目は偏位方向が一致し,1項. ― 46 ―.

(8) 歯科学報. 図3. Vol.1 0 1,No.1 2(2 0 0 1). 1 2 0 1. 各計測項目における計測者間の差. 目は一致しなかった。 ま た,正 面 MPR 像 で の 標 準 偏 差 は0. 2∼2. 5 mm,正面セファロでは0. 4∼4. 2mm の範囲を示 し,正面 MPR 像は正面セファロよりも小さな標 準偏差を示す傾向がみられた。 2.計測者間一致度 図3に各計測項目における計測値の差を計測者 間について算出した結果を示す。グラフの中の誤 差棒は1標準偏 差 を 表 す。左 側 max and mand を除くすべての計測項目において,正面 MPR 像 は正面セファロより有意に小さな計測値の差,す なわち高い計測者間一致度を示した。左側 max and mand においても,有意差は認められなかっ たが,正面 MPR 像の差が小さかった。計測値の 差が最も小さかったのは,正面 MPR 像では0. 6 ±0. 5mm の右側 molorrで,正面セファロでは 0. 9±1. 2mm の左側 molorrであった。差が最も 大きかったのは,正面 MPR 像と正面セファロと 図4. 全計測項目についての計測者間の差. 7±1. 7mm, も に 右 側 m to jaw で,そ れ ぞ れ1. ― 47 ―.

(9) 1 2 0 2. 高根, 他:顔面非対称の X 線 CT3次元画像の距離計測. 図5. 各計測項目における計測者内の差. 3. 0±2. 7mm であった。 図4は全計測項目についての計測者間の差を比 較した結果である。正面 MPR 像による計測値の 2±2. 3mm 差は1. 1±1. 2mm,正面セファロでは2. となり,正面 MPR 像の方が有意に小さかった。 3.計測者内一致度 図5に同一計測者による2回の計測結果より算 出した計測値の差を示す。計測者間一致度につい ての結果と同様に,左側 max and mand を除く すべての計測項目において,正面 MPR 像は正面 セファロより有意に小さな計測値の差,すなわち 高 い 計 測 者 内 一 致 度 を 示 し た。左 側 max and mand においても,有意差は認められなか っ た が,正面 MPR 像の差が小さかった。計測値の差 が最も小さかったのは,正面 MPR 像では0. 6± 0. 5mm の右側 molorrで,正面セファロでは1. 1 ±1. 3mm の左側 molorrであった。差が最も大 きかったのは,正面 MPR 像では1. 6±1. 4mm の 図6. 全計測項目についての計測者内の差. 8± 左側 max andmand で,正面セファロでは2. ― 48 ―.

(10) 歯科学報. Vol.1 0 1,No.1 2(2 0 0 1). 1 2 0 3. ての計測項目において,また全計測項目におい. 2. 6mm の右側 m to jaw であった。 図6は全計測項目についての同一計測者による差. て,正面 MPR 像が正面セファロより有意に小さ. を比較した結果である。正面MPR像による計測値. かった。すなわち,正面 MPR 像の計測者間一致. の差は1. 2±1. 3mm,正面セファロ で は2. 1±2. 1. 度が高かった。左側 max and mand においても,. mmとなり, 正面MPR像の方が有意に小さかった。. 有意差は認められなかったが,正面 MPR 像の差 が小さく,高い一致度を示した。このことから,. 考. 察. 正面 MPR 像では,計測者によらずに安定した計. 1.研究結果について. 測が可能で,距離計測の信頼性が正面セファロよ. 1)左右差の検出能. り高いといえる。これも,正面 MPR 像では計測. 表3および表4に示したように,正面 MPR 像. 点の特定を正確かつ容易に行えることに起因する. と正面セファロでともに左右差を検出したのは全. と思われた。左側 max and mand のみ両者間に. 20項目中12項目で,そのうち両者で同方向の偏位. 有意差が認められなかったのは,この計測項目に. を検出したのは11項目であった。この11項目中6. ついては正面セファロでも計測点の特定が比較的. 項目で,正面 MPR 像がより低いp値を示し,2. 容易なためと思われた。. 項目は同等であった。また,正面 MPR 像でのみ. 本研究で対象とした計測項目において,異なる. 有意差がみられた項目が5つあった。そのうち3. 計測者によって生じた計測値の差は,正面 MPR. 項目は正面セファロと逆の偏位方向を検出した. 像では0. 6∼1. 7mm,正面セファロでは0. 9∼3. 0. が,正面セファロによる左右平均値の差は1mm. mm であった。全計測項目については,正面 MPR. 未満であり,正確性に欠ける。一方,正面セファ. 像では1. 1±1. 2mm,正面セファロでは2. 2±2. 3. ロのみで有意差がみられた項目は1つもなかっ. mm となり,正面 MPR 像の方が有意に小さな計. た。このように,明らかに正面 MPR 像の方が左. 測値の差を示した。また,この結果から,計測者. 右差の検出能に優れていた。この理由として,正. が異なった場合,平均的に正面 MPR 像で1mm. 面 MPR 像による距離計測値の標準偏差が正面セ. 程度,正面セファロでは2mm 程度の相違が生じ. ファロより小さかったことから,計測点の設定を. ると思われた。. より正確に行えることが考えられた。すなわち,. 一般に,X線 CT 画像の空間分解能は低く,本. 正面 MPR 像では,構造物の重複がなく,計測点. 研究で使用した画像では,スライス面方向で0. 5. の位置を3次元的に確認できるため,計測点を正. mm 程度,体軸方向で1. 0mm 程度である。この. 確に設定することが可能で,これにより距離計測. ことから,正面 MPR 像において計測者間で1mm. を正確に行えたものと思われる。. 程度の差が生じるのは当然といえる。一方,X線. 被 検 者2の occlusal に つ い て は, 正 面 MPR 像. CT 画像より空間分解能に優れる正面セファロで. と正面セファロの両者で左右平均値間に有意差が. 2mm 程度の差が生じたが,この理由として,ま. みられたが,その偏位方向は逆を示した。 これも,. ず太さ0. 5mm 芯の鉛筆によるトレースが上げら. 計測点設定の正確さに起因すると思われる。 すな. れる。すなわち,太さ0. 5mm 芯の鉛筆を用いた. わち, occlusal では上下顎左右第一大臼歯の中点. 段階で空間分解能は0. 5mm 程度まで低下する。. を計測点とするが, 正面セファロでは歯が複雑に重. これにトレースの精度が影響し,空間分解能は一. 複することから, 被検者2については計測点を正. 層低下する。さらに,構造物や計測点の特定が困. 確に特定することが困難であったためと考えられる。. 難なことも分解能を低下させる。このような種々. 2)計測者間一致度. の要因が誤差を誘発し,計測値の差が大きくなっ. 計測者間での計測値の差は,図3および図4に. たものと思われる。. 示したように,左側 max and mand を除くすべ ― 49 ―.

(11) 1 2 0 4. 高根, 他:顔面非対称の X 線 CT3次元画像の距離計測. 頭蓋骨を用いて,X線 CT3次元画像処理法の1. 3)計測者内一致度 同一計測者内での計測値の差は,図5および図. つである表面再構成法で骨3次元画像を作成し,. 6に示したように,計測者間一致度と全く同じ傾. その画像上でマーカー間の距離を計測して実測値. 向を示し,正面 MPR 像の計測者 内 一 致 度 が 高. との比較を行った。川原ら17)は,乾燥頭蓋骨の骨. かった。すなわち,正面 MPR 像では,同一計測. 3次元画像上で,骨表面上に設定した各種計測点. 者による距離計測の再現性が高く,その信頼性が. 間の距離を計測し,実測値と比較した。その結. 正面セファロより高いといえる。. 果,両報告とも,X線 CT3次元画像による3次. 本研究で対象とした計測項目において,同一計. 元的距離計測の精度が高いことを示している。ま. 測者が繰り返し計測することによって生じた計測. た,岡ら18)は,骨3次元画像より側面像 を 作 成. 6∼1. 6mm,正面 値の差は,正面 MPR 像では0.. し,距離の計測精度について側面セファログラム. セファロでは1. 1∼2. 8mm であった。全計測項目. との比較を行った。その結果,骨3次元画像を用. については,正面 MPR 像では1. 2±1. 3mm,正. いることで側面セファログラムより正確な計測が. 面セファロでは2. 1±2. 1mm となり,正面 MPR. 行えると報告している。このように,X線 CT3. 像の方が有意に小さな計測値の差を示した。ま. 次元画像情報を利用した距離計測の精度が高いこ. た,同一計測者が繰り返し計測を行った場合も,. とも既に明らかにされている。. 計測者が異なる場合と同様,平均的に正面 MPR. 以上のことから,顎顔面形態の正確な把握が必. 像で1mm 程度,正面セファロで2mm 程度の相. 要な場合には,X線 CT による3次元画像診断は. 違が生じると思われた。. 非常に有効といえる。しかしながら,X線 CT 撮. 2.顎顔面形態の把握におけるX線 CT3次元画. 影による被曝線量は頭部X線規格撮影に比べて極. 像診断の有用性について. めて多い19)∼22)ため,経過観察として定期的に撮影. 顎顔面変形症患者に対して外科的矯正治療を実. を行う一般的な矯正治療患者に用いるべきではな. 施する際には,その顎顔面形態を3次元的に把握. い。外科的矯正治療を予定し,より詳細な形態把. することが重要である。この形態把握には,セ. 握が必要な場合のみX線 CT による3次元画像診. ファログラム分析の手法を用いた各種計測が有効. 断を行うべきである。特に,顔面非対称患者に対. である。しかし,計測対象となるセファログラム. しては,セファログラム上で構造物が特異的に重. 自体に,計測部位によって拡大率が異なり,種々. 複し,計測点の特定が一度困難になることから,. の構造物が重複するといった欠点がみられる。よ. X線 CT3次元画像診断の有用性が高いと考えら. り正確な計測を行うには,これらの欠点を解消す. れる。本研究では,従来の正面セファロとの比較. る必要がある。また,計測にあたっては,計測者. を行うため,正面セファロと同等の正面 MPR 像. が異なっても,また,同一計測者が繰り返し計測. を作成し,同様の手続きで計測点を設定してその. しても再現性の高い計測値が得られることも重要. 間の距離を計測した。もし,3次元画像上で構造. である。本研究では,顔面非対称者を伴う顎顔面. 物と1対1に対応する計測点を設定し,計測点間. 変形症患者を対象として,X線 CT3次元画像情. 距離を3次元空間内で計測すれば,左右差の検出. 報を利用して作成した正面 MPR 像と従来の正面. 能はさらに高くなると予想される。すなわち,3. セファロ上で同一計測点間距離の計測を行い,左. 次元画像情報をより有効に利用することで,より. 右差の検出能と計測の信頼性について検討した。. 正確な形態分析が可能になるはずである。しか. その結果,正面 MPR 像の方が左右差の検出能に. し,そのためには,3次元画像分析用の計測点の. ついても計測の再現性においても正面セファロよ. 定義が必要となる。今後,この点について詳細に. り優れていた。. 検討されることが望まれる。. 安井ら16)は,骨表面にマーカーを貼付した乾燥 ― 50 ―.

(12) 歯科学報. 結. Vol.1 0 1,No.1 2(2 0 0 1). 論. X線 CT3次元画像情報を用いて作成した正面 MPR 像は,従 来 の 正 面 セ フ ァ ロ グ ラ ム に 比 べ て,左右差の検出能に優れ,計測の信頼性につい ても優れていた。したがって,顔面非対称者の形 態をより正確に分析でき,診断および治療方針の 確立に有用であると結論づけられた。 謝. 辞. 稿を終えるにあたり,終始御懇篤なる御指導を賜り ました山口秀晴主任教授に深甚なる感謝の意を捧げま す。また,本研究の遂行に当たり,多大なる御協力を 頂きました歯科放射線学講座前主任教授の黒柳錦也名 誉教授に感謝致します。さらに, 種々のご協力を頂いた 歯科矯正学講座教室員諸兄に厚く御礼申し上げます。. 文. 献. 1)Profitt, W. R. : The search for truth : Diagnosis, In Surgical Orthodontic Treatment, 1 st ed. (Profitt, W. R. and White, R. P. ed.) ,9 6∼1 4 1, Mosby, St. Louis,1 9 9 1. 2)六車武史,山崎敦永,横山一徳,飯嶋雅弘,林 一 夫,溝口到:骨格性下顎前突症における骨格性非対称 の形態学的特徴 ― 正面頭部X線規格写真での検討 ― 北海道矯歯誌,2 8:4 2∼4 9,2 0 0 0. 3)大越 学,高木多加志,山根源之,柿澤 卓,野間 弘康,黒柳錦也:頭部X線規格写真撮影装置について の研究― 軸位X線規格撮影装置の開発と使用 ―.顎 変形症研究会会誌,8:1 7 8∼1 8 0,1 9 8 9. 4)近藤悦子:日本人成人男女についての頭部X線規格 正貌写真法による検討.日矯歯誌,3 1:1 1 7∼1 3 6, 1 9 7 2. 5)本橋康助,亀田晃,近藤悦子:頭部X線規格写真の 研究にあたって考慮する2,3の事項について.日矯 歯誌,3 1:1 0 5∼1 1 6,1 9 7 2. 6)木村和男,菅原準二,三谷英夫:ヒト乾燥頭蓋骨の 正面X線規格写真像について第二報頭部の上下回転に 伴うX線の変化.東北大歯誌,8:5 1∼6 1,1 9 8 9. 7)Major, P. W., Johnson, D. E., Hesse, K. L. and Glover, K. E. : Effect of head orientation on posterior andanterior cephalometric landmark identification. Angle Orthod,6 6:5 1∼6 0,1 9 9 6.. 1 2 0 5. 8)Savara, B. S. : A method for measuring facial bone growth in threedimension. Hum Biol, 3 7:2 4 5∼ 2 5 5,1 9 6 5. 9)Brown, T. and Abbott, A. H. : Computer assisted location of reference points in three demensions for radiographic cephalometry. Am J Orthod Dentofacial Orthop,9 5:4 9 0∼4 9 8,1 9 8 9. 1 0)松野 功,河上宗博:頭蓋顎顔面変形症例に対する 3次元形態分析法.日矯歯誌,4 9:2 9 1∼3 0 1,1 9 9 0. 1 1)藤本雅清,花田晃治:4方向から撮影したセファロ グラムを用いた顎顔面構造の三次元再構築.日矯歯 誌,5 3:4 9 1∼5 0 1,1 9 9 4. 1 2)横山一徳,荒木吉馬,石井英司:斜位頭部X線規格 写真を用いた形態分析法 3次元規格像の構築.日矯 歯誌,5 4:3 3 7∼3 4 7,1 9 9 5. 1 3)Ricketts, R. M. : Cephalometoric synthesis. Am J Orthod,4 6:6 4 7∼6 7 3,1 9 4 6. 1 4)上條雍彦:図説口腔解剖学 1骨学第2版,2 2 5∼ 2 7 6,アナトーム社,東京,1 9 8 9. 1 5)根津 浩,永田賢司,吉田恭彦,山下道男:歯科矯 正学バイオプログレッシブ診断学第5版,1∼3 3, ロッキーマウンテンモリタ,東京,1 9 9 5. 1 6)安井常晴,久保誼修,小渕匡清,四井資隆,白数力 也,古跡養之眞:顎変形症に対する3D−CT の利用 ― 第1報 3D−CT の再現性の評価 ―.日顎変形 誌,7:1 8∼2 3,1 9 9 7. 1 7)川原英明,下田信治,小林 馨,川崎堅三:スパイ ラル X 線 CT による3Dイメージの距離測定精度に 関 す る 研 究.日 口 腔 イ ン プ ラ ン ト 誌,1 3:3 2 1∼ 3 2 7,2 0 0 0. 1 8)岡 健司,北條博一:CT 三次元画像とセファログ ラムとの比較検討.日口診誌,1 1:1∼1 2,1 9 9 8. 1 9)Eliasson, S., Julin P., Philip, A. and Stenstr, B. : Absorbed doses at varying tube voltage in lateral cephalography. SwedDent J, 9:1 1 7∼1 2 7,1 9 8 5. 2 0)小川和久,瀬々良介,森進一郎,和田忠子,太田隆 介,石岡久和,富野真吾,岡部知剛,嶋田英敏,本郷 みどり,原田吉通,藤野鶴子:頭部X線規格撮影にお ける患者被曝の軽減.福岡歯科大学学会雑誌,2 1:1 7 ∼2 3,1 9 9 4. 2 1)Frederiksen, N. L., Benson, B. W. and Sokolowski, T. W. : Effective dose andrisk assessment from computed tomography of the maxillofacial complex. Dentomaxillofac Radiol,2 4:5 5∼5 8,1 9 9 5. 2 2)岩井一男,橋本光二,本城谷孝,馬瀬直通,大木 亨,篠田宏司,丸山隆司,西澤かな枝:顔面 CT 撮影 時の被曝線量.日大歯学,7 4:7 4 2∼7 4 7,2 0 0 0.. ― 51 ―.

(13) 1 2 0 6. 高根, 他:顔面非対称の X 線 CT3次元画像の距離計測. Reliability in Measurement of Distance with Three−Dimensional X−Ray CT Image for Diagnosis of Facial Asymmetry Yumi TAKANE, Yasushige ISSHIKI, *Keiichi NISHIKAWA Department of Orthodontics, Tokyo Dental College (Director : Prof. Hideharu Yamaguchi) *. Department of Oral and Maxillofacial Radiology, Tokyo Dental College. Key words : Asymmetry, X −ray CT, validity, inter−examiner agreement, intra−examiner agreement The purpose of this study was to clarify the validity of three−dimensional X−ray CT imaging for diagnosis of skeletal facial asymmetry. The subjects were 5 patients with facial asymmetry requiring surgical orthodontic treatment. A multi−planner reconstruction image of the frontal view(frontal MPR)and a conventional posterior− anterior cephalogram(frontal cephalogram)were obtained for each subject. Ten orthodontists assessed the molar relation, maxillo−mandibular width, molar to jaw, and occlusal plane tilt. Measurements were then carried out three−dimensionally for the frontal MPR using commercially available software ExaVison Lite and two−dimensionally for the tracings of frontal cephalograms using calipers. The distances on the right−and left−sides were statistically compared. The ability for detection of asymmetry was compared between the frontal MPR and the frontal cephalograms. The inter−and the intra−examiner agreements were also assessed to compare the reprpducibility in measurement of distance. The frontal MPR detected asymmetry more significantly than the frontal cephalogram and also detected the asymmetries that were not seen with the frontal cephalogram. The mean and standard deviation of the measured distance among examiners were 1.1±1.16 mm with the frontal MPR and 2.2± 2.3 mm with the frontal cephalogram, respectively. The frontal MPR showed significantly higher inter −examiner agreement. The mean and standard deviation of the difference of distance measured repeatedly by the same examiner were 1.2±1.3 mm with the frontal MPR and 2.1±2.1 mm with the frontal cephalogram. The frontal MPR also showed significantly higher intra−examiner agreement. Therefore it is concluded that the three−dimensional X−ray CT imaging enables more precise diagnosis of skeletal facial asymmetry than conventional cephalography. (The Shikwa Gakuho,1 0 1:1 1 9 5∼1 2 0 6,2 0 0 1). ― 52 ―.

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